[发明专利]一种非能动和能动堆腔注水冷却系统及方法

权利要求书

1.一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，包括由内向外依次设置于压力容器下封头(6)外侧的保温层(2)、堆腔隔间混凝土墙(3)和安全壳混凝土墙(4)；

所述压力容器下封头(6)与所述保温层(2)之间形成保温层流道(7)；

所述保温层(2)外侧、堆腔隔间混凝土墙(3)与所述安全壳混凝土墙(4)底面之间形成堆腔隔间(5)；

所述堆腔隔间混凝土墙(3)与所述安全壳混凝土墙(4)侧面之间形成外侧隔间(13)；

所述堆腔隔间混凝土墙(3)上部与所述安全壳混凝土墙(4)顶面之间形成安全壳隔间(15)；

所述保温层流道的出口(11)标高高于所述堆腔隔间混凝土墙(3)的标高。

2.根据权利要求1所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，还包括设置在所述安全壳混凝土墙(4)内侧的高位水箱(8)；

所述高位水箱(8)底部标高高于所述保温层流道的出口(11)。

3.根据权利要求2所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，所述高位水箱(8)顶部设置有连接通道(16)，以使高位水箱(8)内的压力与所述安全壳隔间(15)的压力平衡；

所述高位水箱(8)底部通过注水管与所述堆腔隔间(5)内的所述保温层流道(7)连通。

4.根据权利要求3所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，所述连接通道(16)设置有过滤网，防止杂质进入高位水箱(8)内。

5.根据权利要求3所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，在靠近所述高位水箱(8)出口的注水管上设置第一隔离阀(12)；

在位于所述外侧隔间(13)内的注水管上设置第二隔离阀(14)。

6.根据权利要求1所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统，其特征在于，还包括设置于所述安全壳混凝土墙(4)外侧的外水箱(1)和注水泵(9)；

所述外水箱(1)通过注水管与所述堆腔隔间(5)内的所述保温层流道(7)连通；

所述注水泵(9)设置于靠近所述外水箱(1)的注水管上。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种非能动和能动堆腔注水冷却系统的方法，其特征在于，包括：

核反应堆发生严重事故后，当达到堆腔注水措施实施条件后，实施堆腔注水措施。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，实施堆腔注水措施具体包括：

手动开启设置于安全壳内高位水箱出口处的注水管上的第一隔离阀实施大流量非能动堆腔注水措施；

当高位水箱的水排空后，开启安全壳外水箱注水管上设置的注水泵；外水箱内的水通过注水管和注水泵注入保温层流道内；

当外水箱内的水排空后，开启外侧隔间内的注水管上的第二隔离阀，实施压力容器下封头的长期非能动循环冷却。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，实施大流量非能动堆腔注水措施具体为：

高位水箱内的水通过注水管注入保温层流道内；冷却水流经保温层流道，一部分冷却水被压力容器下封头热量加热成水蒸气经保温层流道的出口进入安全壳隔间内，在安全壳隔间内冷凝，汇集到外侧隔间内；剩余部分通过保温层流道的出口进入外侧隔间内。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，实施压力容器下封头的长期非能动循环冷却具体为：

开启后的第二隔离阀保持开启状态；外侧隔间内的冷却水通过第二隔离阀进入注水管，经注水管流入保温层流道，流经保温层流道时，一部分冷却水被压力容器下封头热量加热成水蒸气经保温层流道的出口进入安全壳隔间内，在安全壳隔间内冷凝，汇集到安全壳隔间内；剩余部分通过保温层流道的出口进入外侧隔间内。